亚铁离子、铁离子的检验.doc

Fe2＋、Fe3＋的检验

1、Fe2＋的检验：
①取少量溶液于试管中，滴加几滴氢氧化钠溶液，有白色沉淀生成。白色沉淀迅速转变为灰绿色，最后变为红褐色，说明溶液中有Fe2＋。
②取少量溶液于试管中，滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液不变红色，再滴加几滴氯水，溶液变红色，说明溶液中有Fe2＋ 。
③取少量溶液于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，有特征蓝色沉淀生成，说明溶液中有Fe2＋。
2、 Fe3＋的检验
①取少量溶液于试管中，滴加几滴氢氧化钠溶液，有红褐色沉淀生成，说明溶液中有Fe3＋。
②取少量溶液于试管中，滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明溶液中有Fe3＋。
3、Fe2＋、Fe3＋混合液中Fe2＋、Fe3＋的检验
Fe3＋的检验：取少量溶液于试管中，滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明溶液中有Fe3＋。
Fe2＋的检验：①取适量溶液于试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去，说明溶液中有Fe2＋。
②取少量溶液于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，有特征蓝色沉淀生成，说明溶液中有Fe2＋。
4、FeC13、FeC12混合液中Fe2＋、Fe3＋的检验
Fe3＋的检验：取少量溶液于试管中，滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明溶液中有Fe3＋。
Fe2＋的检验：（还能用酸性高锰酸钾溶液吗？不能。因氯离子也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，而使酸性高锰酸钾溶液褪色。见2013年天津高考）
取少量溶液于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，有特征蓝色沉淀生成，说明溶液中有Fe2＋。
5、固体中(如FeO和Fe2O3的混合物，或Fe3O4)Fe2＋、Fe3＋的检验
先用稀硫酸溶解（最好用稀硫酸，不能用硝酸，因硝酸有强氧化性，能将亚铁离子氧化。），再分别检验Fe2＋、Fe3＋。
练习
1、(08山东)28．（14分）黄铜矿（CuFeS2）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可以制备硫及铁的化合物。
⑴冶炼铜的反应为
8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反应中被还原的元素是 （填元素符号）。
⑵上述冶炼过程产生大量SO2。下列处理方案中合理的是 （填代号）。
a．高空排放
b．用于制备硫酸
c．用纯碱溶液吸收制Na2SO4
d．用浓硫酸吸收
⑶过二硫酸钾（K2S2O8）具有强氧化性，可将I-氧化为I2：
S2O82-＋2I-＝2SO42-＋I2
通过改变反应途径，Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应催化的过程。
、 （不必配平）
⑷利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3）可制备Fe2O3。方法为
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。
②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
a．除去Al3+的离子方程式是 。
b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂：稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所选试剂为 。
证明炉渣中含有FeO的实验现象为 。
答案：⑴Cu、O；⑵b、c；⑶2Fe3+＋2I-＝2Fe2+＋I2；S2O82-＋2Fe2+＝2SO42-＋2Fe3+；（离子方程式不配平不扣分）⑷a：2Al3+＋4OH-＝AlO2-＋2H2O［或Al3+＋4OH-＝Al(OH)4-］；b：稀硫酸、KMnO4溶液；稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色
2、（09山东）孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3，步骤如下：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

请回答下列问题：
（1）溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为　　　　（填代号），检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为　　　　（填代号）。
a.KMnO4　　　　　b.(NH4) 2S c.H2O2 d.KSCN
（2）由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发、　　　　、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是　　　　。
（3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中选通入（或先加入）　　　　（填化学式）。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列　　　　装置回收（填代号）。

（4）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应　　　　，直到　　　　。用KMnO4标准溶液滴定时应选用　　　　滴定管（填“酸式”或“碱式”）。

【答案】(1)c d (2)冷却结晶 引流 （3）NH3 （或NH3·H2O） b d （4）注视凹页面的最低处与刻度线，凹页面的最低处与刻度线相平 酸式
【解析】（1）为使Fe2+、Fe3+一块沉淀，要加氧化剂将Fe2+氧化而又不引入新杂质，选H2O2；检验Fe3+ 选择SCN- （2）从溶液中要析出晶体，采用冷却结晶法；过滤时要用到玻璃棒引流。（3）CaCl2溶液不能与CO2反应，加入碱能反应，但又不能引入杂质，应通入NH3（或先加入NH3·H2O）；氨气极易溶于水，要注意防倒吸，a装置广口瓶内的进气管长，容易倒吸，c装置中的倒置漏斗、d中的多空球泡可以防倒吸。
3、（12山东）28. (12分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：
黄铜矿
冰铜(mCu2S∙nFeS)
气体A
泡铜(Cu2O、Cu)
熔渣B
Al
高温
粗铜
精铜
电解精炼
石英砂
石英砂
空气
空气
焙烧
焙烧

(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。
a．浓H2SO4 b．稀HNO3 c．NaOH溶液 d．氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在 (填 离子符号)，检验溶液中还存在Fe2＋的方法是 (注明试剂、现象)。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是 。
a．电能全部转化为化学能 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu2＋向阳极移动 　　　　　d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为 。
4、（2013天津卷）9、FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
I.经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：

①检查装置的气密性；
②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④……
⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封
请回答下列问题：
装置A中反应的化学方程式为_____________________________________。
第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A的右端。要使沉积得FeCl3进入收集器，第④步操作是_______________________________________________。
操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）_________________________。
装置B中的冷水浴的作用为__________________；装置C的名称为__________________；装置D中FeCl2全部反应完后，因为失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：___________。
在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂。
II.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。
FeCl3与H2S反应的离子方程式为___________________________________________________。
电解池中H+在阴极放电产生H2，阳极的电极反应为___________________________________。
综合分析实验II的两个反应，可知该实验有两个显著优点：
①H2S的原子利用率100%；②____________________________________________________________。
答案：（1）2Fe＋3Cl22FeCl3；（2）在沉积的的FeCl3固体下方加热；（3）②⑤
（4）冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品；干燥管；K3[FeCN]6溶液。（5）。
（6）2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋； （7）Fe2＋－3e－=Fe3＋；（8）FeCl3得到循环利用。

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